网络中数据的传输

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网络中数据的传输范文第1篇

关键词：

水声传感器网络；三维；进化博弈论；突发检测

中图分类号： TP393

文献标志码：A

Burst detection algorithm for data streams in

three dimensional under water acoustic sensor networks

XU Ming1， 2*，LIU Guang-zhong1

1.College of Information Engineering， Shanghai Maritime University，Shanghai 201306， China；

2.Shanghai Key Laboratory of Intelligent Information Processing， Fudan University，Shanghai 200433， China

Abstract：

Considering the multi-sourcing and heterogeneous data streams in three Dimensional UnderWater Acoustic Sensor Networks （3D UWASN）， this paper gave out a formalized definition and modeling for describing the characters and attributes of burst and presented an evolutionary game theory based burst detection algorithm for reducing processing time and improving detection performance through the optimization selection in the size of slide window. The simulations demonstrate that the burst detection algorithm consumes less processing time than traditional algorithms under the same conditions of data distribution， burst probability or maximum slide window size.

英文关键词　Key words：

UnderWater Acoustic Sensor Network （UWASN）； three dimensional； evolutionary game theory； burst detection

0 引言

网络中数据的传输范文第2篇

0引言

网络编码[1]是通信领域的一种新型数据传输方式，与传统的路由传输方式相比，其特点在于网络的中间节点不仅能进行信息转发和复制，还能对信息进行编码后再传输。网络编码可以获得单源组播网络的“最大流界”，而采用传统的路由方式在一般情况下无法达到这一极限，因此网络编码能提升网络的吞吐率；此外，网络编码还具有增加网络的安全性和鲁棒性等优点[2-3]。文献[4]首次提出了网络编码的概念，证明了在单源组播网络中，采用网络编码可以达到最大流界；文献[5]提出了线性网络编码技术；文献[6]提出了线性网络编码的代数框架。由于线性网络编码技术具有操作简单的特点，其理论和应用得到了深入研究[7-9]，以至于在一般的文献中凡提及网络编码一词均代表线性网络编码。文献[7]提出了网络编码的数据传输模型，文献[8]提出了一种确定性网络编码构造的多项式时间算法，文献[9]提出了随机网络编码数据传输方法。

一般的单源组播网络编码的模型是：源点播出信息至网络，每一节点收到各输入链路的信息后，对信息进行编码再转发至输出链路；宿点收到所有信息后，进行解码，恢复出源点播出的信息。这种模型称为单级网络编码方法。

网络编码是在有限域（伽罗华域）上实现编码与解码运算。文献[9]证明了：若宿点的个数为d，采用线性网络编码技术进行数据传输，则所需的伽罗华域的阶不能小于宿点个数d。一方面，网络编码可以提高单源组播网络的组播率；另一方面，因节点的编码或解码造成的运算代价，网络编码增加了数据传输的延迟（称为运算延迟）[10]。文献[11]通过仿真实验表明，网络编码的运算延迟是不可忽略的。文献[10]研究了线性网络编码的运算代价与网络编码各参数的关系，研究表明，网络的运算延迟与有限域的次的平方成正比，随着编码计算时所采用的伽罗华域的阶增大，节点编码和解码的运算延迟增大；该文同时指出：在运用网络编码实现数据传输时，应尽可能地采用较低阶的有限域。低阶的有限域不仅可以减少因编码引起的运算延迟，同时能降低对节点运算能力的要求（如内存的大小）。

网络中数据的传输范文第3篇

关键词：无线传感器网络；动态数据采集；zigbee；tinyos

1 引言

无线传感器网络是是一门新兴的信息技术，由一组按需随机分布的集成有传感器、数据处理单元、无线通信模块和能量供应模块的微型传感器节点以自组织方式构成的无线网络, 融合了信息处理技术、微 电子 技术、 计算 机技术和无线网络技术，已经引起了世界许多国家的军事部门、 工业 界和学术界的极大关注。

对于动态数据采集系统中的采集节点来说，其硬件设计主要有三点要求。第一，动态数据采集系统的采集对象往往是目标的温度、湿度、速度等参数，整个系统需要在无人环境下长期正常工作，因此低功耗设计是动态数据采集系统的首要要素；第二，动态数据采集系统处理数率较低、数据传输量少、主要采用无线传输的形式，因此选择无须许可的、合适、低价的通信方式是保证动态数据采集系统正常工作的关键。第三，系统采集的对象主要是人体、动物、车辆等等动态目标，为了实现监控的方便，采集节点还必须要满足体积小、灵活性等特点。WWw.133229.coM

2 无线传感器网络的节点结构

一个典型的无线传感器网络节点设计包括了传感器单元、数据处理单元、无线通信单元和电源管理单元，以及用户接口等一些扩展设计单元，如图1：

3 节点硬件分析

目前，两种典型的无线传感器网络节点研究平台是mica系列和telos系列节点，它们采用目前应用最广泛的tinyos嵌入式网络操作系统。

3.1 mica系列节点

mica系列节点包括wec、renee、mica2、mica2dot、spec、micaz等，其中一些已经被crossbow公司产品化。mica系列节点在硬件上由两个部分组成，一个模块是运算和通信平台，另一个模块是传感器平台。两者之间通过51针的自定义接口连接。这种统一的接口使得不同的通信平台和不同的传感器平台之间可以自由的组合。mica系列节点目前很大程度上都是作为研究使用的。为了能够方便地对节点进行程序功能更新，crossbow公司开发了一系列的开发工具，例如:mib500、mib510、mib600等。

3.2 telos系列节点

telos节点是美国国防部darpa支持nest项目的一个部分，与mica系列比较，它的设计结构有很大变动。

(1) 在通信模块选择上，采用ti公司的支持ieee802.15.4协议的cc2420芯片，这与micaz节点是一致的；250kbps的数据收发速率可以使节点更快的完成事件的处理，快速休眠，节省系统能量。而且cc2420支持zigbee协议，标准化的通信协议有利于实现节点之间的互通。

(2) 采用ti公司的超低功耗微处理器芯片msp430。

(3) telos本身就有sht11温湿度一体化器件，能够作为独立的传感器节点使用。

(4) telos没有mica2那样丰富的外部引脚，只有一个10脚的接口，一方面可以连接简单的传感器板，另一方面可以通过一块适配板与mica2系列部件互联。通过适配板，telos和mica2通过uart可以实现一个2.4ghz的ieee802.15.4到cc1000的915mhz-ism频段之间的网关，通过适配板，telos还可以直接控制与mica2连接的传感器板。

(5) 使用usb-com的桥连接，可以直接通过usb接口供电、编程和控制，进一步简化外部接口。

3.3 本系统节点硬件平台

本系统的硬件设计 参考 telos平台，是telos平台一次再设计过程。系统设计弱化传感器部分的设计，对无线通信模块选用射频模块电路，设计重点在微处理器模块地电路实现上。同时，为了增加动态数据采集系统应用性，添加了pc接口电路，使得本设计可以作为动态终端节点，亦可以作为服务器的网关。

动态数据采集硬件平台上选用msp430f149微处理器芯片和flash芯片at45db041b分别作为处理器单元和存储单元；选用ft232bm芯片完成msp430的bsl编程电路和msp430与pc的串行通信接口；选用cc2420射频模块完成无线数据收发；在电源管理上，当设计作为网关时选择usb供电，当作为终端可用干电池供电。硬件原理框图如图2所示,与无线传感器网络节点设计相比，结构上具有一致性，同样具有采集单元、处理和控制单元、无线通信单元和电源管理单元。

3.4 tinyos嵌入式网络操作系统

tinyos是加州大学伯克利分校开发的一种开源的嵌入式网络操作系统，基于组件化编程，是针对无线传感器网络设计的一种操作系统。

tinyos的程序采用模块化设计，程序核心都很小，一般来说核心代码和数据大概在400 bytes左右，突破了传感器节点存储资源少的限制，这使得tinyos能很有效的运行在无线传感器网络上并去执行相应的管理工作。

tinyos的组件有四个相互关联的部分：一组命令处理程序句柄、一组事件处理程序句柄、一个经过封装的私有数据帧和一组简单任务；任务、命令和事件处理程序在帧的上下文中执行并切换帧的状态。为了易于实现模块化，每个组件还声明了自己使用的接口及其要用信号通知的事件，这些声明将用于组件的相互连接。如图3所示为一个支持多跳无线通信的组件集合与这些组件之间的关系，上层组件对下层组件发命令，下层组件对上层组件发信号通知事件的发生，最低层的组件直接和硬件打交道。

tinyos的组件通常可以分为以下三类：硬件抽象组件、合成组件、高层次的软件组件；硬件抽象组件将物理硬件映射到tinyos组件模型中，合成硬件组件模拟高级硬件的行为，高层次软件模块完成控制、路由以及数据传输等。

tinyos使用基于事件的执行方式以满足无线传感器 网络 需要的高水平运行效率。事件模块在一个较小的空间内允许高效并发处理运行。当事件被触发后，cpu会迅速处理所有与发出信号事件关联的任务;当该事件以及所有关联任务被处理完毕后，将未被使用的cpu循环置于睡眠状态而不是积极寻找下一个活跃的事件。tinyos这种事件驱动方式使得系统高效地使用cpu资源，保证了能量的高效利用。

4 结语

无线传感器网络是一门新兴的信息技术，本文着眼无线传感器节点硬件平台的设计，完成了硬件模块的划分、芯片的选型、软件系统以及通信方式的选择，设计出了针对动态数据采集系统的无线传感器网络，具有低功耗、扩展性好、灵活性强、成本低等传统数据采集系统难以达到的特性。 

参考 文献 

［1］任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络［j］．软件学报，2003，14(7)：45-48．

［2］david gay，phillevis，rob von behren，et al．the nesc language：a holistic approach to networked embedded systems．proceedings of programming language design and implementation(pldi)，1996．

［3］levis p，madden s，gay d，et al ．the emergence of networking abstractions and techniques in tinyos．proceedings of t he first usenix/ acm symposium on networked systems design and implementation．2004，(11)：203-230．

［4］seungmin park，jin won kim，kee-young shin，et al．a nano operating system for wireless sensor networks．8th international conference advanced communication technology，icact 2006-proceedings，2006：345-348．

网络中数据的传输范文第4篇

关键词：有线电视网络；数字电视技术；应用优势

中图分类号：TN943.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）03-0246-01

近些年网络媒体以互联网为支撑取得了飞速发展，对有线电视媒体造成了强烈冲击，加快有线电视信号传播方式的转变，已经成为有线电视必然发展趋势。所以，就需要采用科学、合理的方式，实现有线电视网络与数字电视技术的有效融合，推动有线电视技术革新，为其良好发展提供基础保障。

1 有线电视网络中数字电视技术的应用优势

1.1 提高信号传输稳定性

与模拟电视技术相比，数字电视技术字进行信号传输时更加稳定。首先，数字电视的信号传输是通过数字化信息技术完成的，能在最大程度上保证信号的完整性和真实性，有效的避免了信号失真现象的发生。其次，数字电视信号在经过多次传输后，其中的杂波基本不会发生变化，能够最大化的保持原本形态，信号更加稳定。同时，数字电视信号传输的过程，是⒃来信号进行复制转换，不会出现非线性失真现象，稳定的传输信号可以保证电视画面的清晰性。

1.2 实现与网络有效对接

数字电视技术中融合了计算机网络技术，能够实现与互联网的有效对接。用户既可以观看有线电视规定节目，还可以根据自己的实际需求，通过访问网页在互联网搜索自己想要观看的视频，在电视节目选择方面用户有了更大的选择空间，使得有线电视业务范围更加宽泛。同时，用户还可以将数字化的有线电视作为平台，通过视频、直播等方式进行交流、互动，使有线电视功能更加丰富化、多样化[1]。

1.3 具有较强的可操作性

可操作性较强也是数字电视技术应用优势的具体表现。将数字电视技术应用于有线电视网络中，可以有效提升其拓展能力，采用异步信号处理方式，根据用户的实际需求选择不同信号传输和转移方式，具有较强的通用性。同时，数字信号技术还可以满足不同用户分路需求，在不同时段传输多种类型信号，并结合多种业务模式，为用户提供个性化服务。

2 有线电视网络中数字电视技术的实践分析

2.1 有线电视网络中数字电视组成

数字电视的组成主要包括信源编码、复用技术、信道编码与调制、传输信道、接受装置等。信源编码是通过数字处理方式，实现信号形式从模拟信号到数字信号的转变，声音、图像等都是常见的需要转换的信号。信号转换完毕后，需要借助复用技术以数据包的形式，将不同类型的信号进行处理、整合，通过传输数据包形成相应的节目流。在信号传输过程中，可能会出现失真现象造成数据流误差，通过信道编码与调制可以对编码进行核对和修正，还可以以基带数据为基础，自高频波段生成频带信号。确保编码准确无误后，便可以通过传输信号完成信号传输，常用的信号通道主要包括HFC、卫星、数字干线、无线等几种。最后，使用数字机顶盒将信号进行再次转换后，便可以将从接受到的信号中获取相关信息，将其以文字、声音、影像等方式呈现在显示屏上[2]。

2.2 有线电视网络中数字电视关键技术

多媒体开发库技术（SDL）和数字点数传输技术是数字电视的关键技术。SDL技术具有较强的抗干扰能力，可以保证信号的完整性，并将数据包信息内容以矩形高速流的形式展现出来。SDL技术应用于数字电视中，既可以有效提高信号传输速率，又可以排除多种因素的干扰，增强信号传输的稳定性、安全性及准确性，在协议数据单元、网络协议、数据包交换协议方面应用效果比较明显。并且，SDL还可以针对突发性错误做出迅速反应，保证信号传输前后的一致性。在数字点数传输方面，实现方式主要有HFC网络传输和AM-VSB频分复用两种，可以以频率作为依据，根据信号形成相应类型的节目。为了实现数字信号传输的顺利完成，使其符合HFC网络传输要求，在传输之前要对其进行编码和调制处理，这样还可以实现信号分路传输，避免信号之间出现相互干扰现象。在高频载波中应用HFC网络传输技术，可以用光纤线路和电缆线路两种方式完成信号传输，有效的保证了信号的完整性和真实性。

3 结语

将数字电视技术应用于有线电视网络中，既是有线电视的必然发展方向，也是满足人们对有线电视功能需求及服务质量日渐提高的必要措施。经过近些年的实践应用，数字电视已经受到了越来越多人的认可和欢迎，有线电视重新焕发了活力，在信息传播方面所发挥了作用越来越重要。但是，数字电视部分技术尚不成熟，在实践应用过程中还存在一些问题有待解决，所以仍需要加大对数字电视技术的研究力度。

参考文献

网络中数据的传输范文第5篇

丹麦奥尔堡大学、麻省理工学院和加利福尼亚理工学院的研究人员认为，如果能够改善TCP/IP协议中数据包错误校验修正的方法，互联网中的数据传输可以变得更快、更安全。这是由于错误校正会减缓数据的传输效率，因为在多数情况下，数据块不得不多次传输。

研究人员正在考虑用一种新的数学方法来代替传统的错误校正方式，具体办法是由公式精确计算出哪个部分的数据出现了传输错误，然后再单独传输该部分数据。相比传统每个数据包都要校正的方式，使用新技术后对于提升网络传输效率无疑会有帮助。

Steinwurf就是这样一家公司，致力于推动相关技术的发展。其CEO Janus Heide和奥尔堡大学电子工程专业教授Frank Fitzek举了一个汽车通过十字路口的例子来说明新技术所带来的变化。他们说，采用该技术后，汽车可以同时从四面八方驶入路口，而无需考虑互相礼让。因为没有交通信号灯，路口的通行效率也会更高。

据悉，整个流程的关键在于网络编码和解码，也称为RLNC或随机线性网络编码。目前，Steinwurf公司已经为RLNC技术申请了专利，并计划将该技术出售给相关硬件设备制造商。

根据Steinwurf的报告显示，使用该技术后数据传输效果提升明显。在实际测试中，他们先后采用传统方式及新技术下载一段4分钟时长的视频，通过测算，使用该技术后下载同一段视频所用的时间比使用传统方式快5倍。Fitzek表示该技术可应用于人造卫星、移动互联网和互联网等多种场景。

当然，事情有利也有弊。抛弃TCP/IP协议使用新技术后，尽管互联网将变得更快，但伴随而来的则是复杂性的上升，而且这将比你在Windows系统网络对话框中看到的TCP/IP协议堆栈复杂得多。

总的来说，这是一项有趣的技术。对于由重复数据发送所引起的网络传输效率降低等方面的问题，其却有帮助。在当下这个追求效率的时代，每一种能够提高网络传输效率的解决方案都值得尝试。

除此之外，该技术还可以使网络节点变得更加智能。这是因为在TCP/IP协议中，数据只能通过相同的路径进行传输。而在实施网络编码后，数据能够被路由至多个不同的路径，甚至同时路由至多个路径，从而使数据传输更有效、更安全。

如果你想理解其中的专利技术，包括数学方程式如何应用，以及他们如何工作，或许还有些困难。不过如果你想进一步学习掌握其中的技术，Fitzek承诺会提供技术培训课程，而且Steinwurf公司也会在其网站提供详细的文档资料。